はやぶさから見た宇宙
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小惑星イトカワから試料を持ち帰った探査機「はやぶさ」の位置に立って、星空を見渡します。イトカワへ向かう往路と、さまざまな故障を乗り越えて地球へ帰る帰路を切り替え、日付を動かして確かめられます。
いま見えている天体
FROM HAYABUSA| 天体 | 方向(星座) | 距離 | 見かけの大きさ | 明るさ |
|---|
天体名を押すと、その方向に視線を向けます。明るさは等級(小さいほど明るい)の目安です。
この再現について
METHOD星と星座は実データ
6等星までの恒星約5,000個と、88星座の線を使っています。恒星はとても遠いので、はやぶさから見ても星座の形と位置は地球から見た夜空と同じです。
惑星とイトカワ
太陽・惑星・月の位置は天文計算ライブラリで日ごとに求めています。イトカワの位置は、NASAジェット推進研究所(JPL)が公開している軌道要素から計算しました。明るさと満ち欠けは簡易計算です。近づくと、イトカワは実際の形(NASAが公開している3Dモデル)で、約12.1時間の自転とともに描かれます。自転の向きの始まりは仮定です。
はやぶさの航路は概算
はやぶさはイオンエンジンで少しずつ加速しながら飛んだので、実際の航路はなめらかに曲がっています。ここでは、出来事の日時を結ぶ「エンジンを使わない軌道」で近似しました。往路は2004年5月19日の地球スウィングバイから2005年9月12日のイトカワ到着(距離20km)まで、帰路は2007年4月25日から2010年6月13日の大気圏再突入までです。打ち上げ後1年間と、イトカワ付近にとどまった約1年半は含めていません。
計算の確かめ
計算上、イトカワ到着時の地球との距離は約3.2億kmで、JAXAの「地球から約3億km」と合います。帰路の終わりの地球に対する速さから求めた再突入の速さは秒速約12kmで、JAXAの資料の値(秒速約12km)と一致します。
進行方向の2つの基準
視線の「進行方向」は、はやぶさが進んでいく向きにカメラを向け続ける視点です。太陽基準は、太陽から見たはやぶさの動きの向きで、太陽のまわりを回る軌道そのものの向きです。イトカワ(帰路では地球)基準は、イトカワから見たはやぶさの動きの向きで、イトカワに対してどちらへ進んでいるかを表します。イトカワがこの十字の真ん中にあれば正面から向かうコース、少しずれていれば、そのずれの分だけ横を通り過ぎるコースです。イトカワに近づくと、イトカワの重力で向きが曲がり、十字も動きます。目的地のそばで相対速度が秒速5m未満になると向きが決まらないため、十字を目的地の方向へなめらかに寄せています。なお、実際の探査機は太陽電池やアンテナの都合で姿勢を決めていて、進行方向にカメラを向けているわけではありません。
出典
SOURCES- 小惑星探査機「はやぶさ」(JAXA宇宙科学研究所)打ち上げ、地球スウィングバイ、帰還
- はやぶさの帰還(JAXA)イトカワ出発日、再突入の速さ
- 「はやぶさ」の現状について(JAXA、2009年11月)イオンエンジンの停止と組み合わせ運転
- 25143 Itokawa(JPL Small-Body Database)イトカワの軌道要素
- Hayabusa(Wikipedia)地球スウィングバイの距離、到着・再突入の時刻
- NASA 3D Resources: Asteroid 25143 Itokawaイトカワの形(3Dプリント用の2分割モデルを結合・簡略化)
- NASA Blue Marble ・ NASA 3D Resources ・ NASA SVS CGI Moon Kit大きく見えるときの地球・火星・月の表面の画像。地球の雲は、このページ用に作ったもの(観測画像ではありません)
- d3-celestial恒星・星座線のデータ
- Astronomy Engine太陽・惑星・月の位置計算